增強(qiáng)UV-B輻射對(duì)烏拉爾甘草葉片蠟質(zhì)和轉(zhuǎn)錄組的影響.pdf

1、全球UV-B輻射水平的增加對(duì)植物的正常生長(zhǎng)和發(fā)育具有嚴(yán)重危害。從不同水平和角度研究植物對(duì)UV-B輻射的防御與修復(fù)機(jī)制是當(dāng)今植物學(xué)研究和全球農(nóng)業(yè)研究的熱點(diǎn)之一。本實(shí)驗(yàn)以烏拉爾甘草為研究對(duì)象，利用轉(zhuǎn)錄組測(cè)序和氣相質(zhì)譜等手段，系統(tǒng)分析了增強(qiáng)UV-B輻射對(duì)甘草葉片蠟質(zhì)的影響。研究結(jié)果如下:
　　1.甘草葉片蠟質(zhì)層蠟質(zhì)總量隨著UV-B輻射時(shí)間的延長(zhǎng)而增加，且蠟質(zhì)組分中烷烴類(lèi)和脂肪酸類(lèi)成分的含量出現(xiàn)不同程度的增加，但以烷烴類(lèi)物質(zhì)的增加最為顯著

2、，酯類(lèi)物質(zhì)未見(jiàn)明顯變化。
　　2.通過(guò)Illumina測(cè)序獲得了輻射時(shí)間為2h、12h、48h、96h的甘草葉片轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，經(jīng)拼接后共得到81158個(gè)Unigenes序列，通過(guò)BLAST比對(duì)并被注釋到的有43902個(gè)基因，注釋率為54.1％。KOG功能分類(lèi)中共有24953個(gè)Unigenes歸入25個(gè)功能中，KEGG數(shù)據(jù)庫(kù)注釋結(jié)果表明共有10570個(gè)Unigenes注釋到了123個(gè)pathways上。其中與蠟質(zhì)的合成途徑相關(guān)的代謝途

3、徑分別是脂肪酸代謝途徑共98個(gè)Unigenes，脂肪酸合成途徑共61個(gè)Unigenes，脂肪酸延長(zhǎng)途徑共7個(gè)Unigenes。這些基因?yàn)樯钊胙芯吭鰪?qiáng)UV-B輻射對(duì)甘草葉片蠟質(zhì)層的影響提供了重要的基礎(chǔ)。
　　3.對(duì)CK、T2、T12、T48、T96的甘草葉片轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)進(jìn)行PCA分析和兩兩差異比較分析后發(fā)現(xiàn)，CK與T2聚為一類(lèi)、T12單獨(dú)聚為一類(lèi)、T48和T96聚為一類(lèi)，這可能暗示著在起始UV-B輻射時(shí)，UV-B輻射更多的作為一種輸入

4、信息來(lái)調(diào)控甘草葉片的代謝途徑。但隨著輻射時(shí)間的延長(zhǎng)，葉片中積累的UV-B輻射能量越來(lái)越多，此時(shí)UV-B輻射從一種調(diào)控信號(hào)慢慢轉(zhuǎn)變?yōu)槊{迫因子，而甘草葉片的代謝途徑逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)轫憫?yīng)UV-B輻射脅迫的過(guò)程。對(duì)對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組差異基因比較發(fā)現(xiàn)隨著輻射時(shí)間的增加，參與響應(yīng)UV-B輻射的基因越來(lái)越多，最高可達(dá)15962個(gè)差異基因。
　　4.進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)UV-B輻射促進(jìn)了蠟質(zhì)中烷烴合成途徑基因的表達(dá)，抑制了酯類(lèi)等其它物質(zhì)的合成途徑的基因表達(dá)，并促